|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Силы действующие на судно, сидящее на мели.Стр 1 из 2Следующая ⇒
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА ИМЕНИ АДМИРАЛА С.О.МАКАРОВА
ФАКУЛЬТЕТ НАВИГАЦИИ И СВЯЗИ
Кафедра Маневрирования и управление судном
Методическое пособие для выполнения курсовой работы по управлению судном
Для курсантов и студентов заочников по специальности 24.02 «Судовождение на морских путях»
Санкт-Петербург 2014
Методическое пособие разработано д.т.н. профессором Развозовым С.Ю. и к.т.н. доцентом, профессором кафедры Махиным В.П. Рассмотрено и рекомендовано к изданию на заседании кафедры маневрирования и управления судном , протокол № 10 от 30 мая 2014 года.
Пояснительная записка Методические указания по выполнению курсовой работы предназначены как для курсантов так и для студентов-заочников судоводительской специальности. В задание по курсовой работе включены три темы, являющиеся наиболее важными и актуальными для обеспечения безопасности судна в экстремальных условиях его эксплуатации (см. табл. 1). Таблица 1. Распределение материала по темам и формам работы
Курсовая работа выполняется на стандартных листах формата А4 размером 210х297 мм. Текст и рисунки размещаются на одной стороне листа в рукописном или машинописном (компьютерная распечатка) виде. При компьютерной распечатке можно использовать стандартные листы формата А5. Листы нумеруются и сшиваются в брошюру. Брошюра должна иметь титульный лист с указанием исполнителя и проверяющего и состоять из трех глав (буксировка судов морем; снятие судна с мели; расчет маневренных характеристик морского судна) и списка использованной литературы. Расчеты по формулам должны быть представлены поэтапно с указанием всех используемых величин. Не допускается указывать конечный результат без необходимых промежуточных расчетов. Например: не допускается
должно быть:
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Кубачев Н.А. и др. Сборник задач по управлению судном. М.:Транспорт, 1984. 139с. 2. Управление судном: Учебник для высших инженерных морских училищ. Под редакцией Снопкова В.И. - М.: Транспорт, 2004, 359с. 3. Методика определения стягивающих усилий при снятии судов с мели: РД 31.70.04-82/ ММФ.- М.: В/О Мортехинформреклама, 1983, 64 с. 4. Дунаевский Я.И. Снятие судна с мели. - М.: Транспорт, 1984, 168 с. 5. Лесков М.М. и др. Таблицы для расчета цепной линии. - М.: Рекламинформбюро ММФ, 1975, 38с. 6. Правила Российского Морского Регистра Судоходства.
БУКСИРОВКА Таблица 2. Исходные данные для курсовой работы
Примечание к таблице 2: 1. Буксирная линия состоит из скрепленных между собой аварийных буксирных тросов буксирующего и буксируемого судов. 2. Для крепления буксира используются браги, поэтому длину буксирной линии принимать равной сумме длин тросов обоих судов (варианты 1-9). В вариантах 10-18 буксируемое судно использует двойную длину своего аварийного буксирного троса в дополнение к длине аварийного буксирного троса буксирующего судна. В вариантах 19-27 буксирующее судно использует двойную длину своего аварийного буксирного троса в дополнение к длине аварийного буксирного троса буксируемого судна. 3. Буксировка производится с застопоренным винтом буксируемого судна.
Задание по разделу курсовой работы: Определить: 1. Допустимую скорость буксировки на тихой воде -Vдоп. 2. При какой высоте волны возможна буксировка со скоростью Vдоп 3. При какой высоте волны возможна буксировка со скоростью V = 1 м/с.
Определение буксирного снабжения по правилам Российского Морского Регистра Судоходства
Выбор размеров буксирных канатов морских транспортных (сухогрузных, наливных, пассажирских) и рыболовных судов производится в зависимости от характеристики снабжения
где: Δ - водоизмещение судна при осадке по летнюю грузовую ватерлинию, т; В - ширина судна, м; Hp - условная высота от летней грузовой ватерлинии до верхней кромки палубы у борта самой высокой рубки, имеющей ширину более чем 0.25В, м. При определении величины hp седловатость и дифферент не учитываются, т.е. hp следует вычислять как сумму надводного борта и высоту бортов всех ярусов надстроек а также рубок, имеющих ширину свыше 0.25В. Если рубка шириной более 0.25В располагается над рубкой шириной 0.25В или мене, то высота последней в величину hp не включается. Aw - площадь парусности в пределах длины судна L, считая от летней грузовой ватерлинии, м2. Раздел ознакомительный, расчетов по вышеприведенной формуле производить не надо.
Все морские суда длиной до 180 м должны быть снабжены буксирным канатом, который считается частью аварийного снабжения и используется соответственно только в аварийной ситуации. Суда длиной более 180 м могут не иметь буксирного каната. Длина буксирного каната в метрах равна:
Результат вычисления округляется в обе стороны до ближайших 20 м. Минимальная длина каната должна быть равна 180 м, однако нет необходимости принимать её более 300 м, даже если по расчету она получается большей. Поперечное сечение (диаметр) каната выбирают по его разрывному усилию в кН из условия
Не следует выбирать канат с разрывным усилием менее 98 или более 1470 кН. Ограничение разрывного усилия каната вызвано стремлением облегчить операции по передаче каната на буксирующее судно. Ограничение длины каната обусловлено тем, что в морской практике при буксировках на волнении в дополнение к буксирному канату используются якорные цепи. ОСТ 5.2333-80 рекомендует в качестве буксирных тросов при использовании их без автоматических буксирных лебедок стальные оцинкованные канаты двойной свивки типа ЛК (линейное касание), имеющих 6х30=180 проволочек и 7 органических сердечников. [Канат двойной свивки типа ЛК-О конструкции 6х30(0+15+15) + 7 о.с. (ГОСТ 3083-80)]. ЛК-О - линейное касание, односторонней свивки. 6х30 – шесть прядей, в каждой пряди по 30 проволочек (в первом слое 0 проволочек, во втором и третьем слоях по 15 проволочек). 7 о.с. – 7 органических сердечников. Для обеспечения гибкости каната предел прочности проволоки принимают не более 1175-1370 Н/мм2. При выборе троса необходимо указать все его данные по ГОСТ, включая название ГОСТ.
Схема расчетов.
Расчет максимальной и допустимой скорости буксировки на тихой воде.
Максимальная скорость буксировки (Vmax) определяется силой тяги винта буксировщика, которая должна быть равна суммарной силе сопротивления буксируемого и буксирующего судов. Эта скорость определяется из паспортной диаграммы буксировки - графика зависимостей тяги винта буксировщика, сопротивления буксировщика и суммарного сопротивления буксировщика и буксируемого судна от скорости буксировки. Данные для построения диаграммы могут быть взяты из паспортной диаграммы тяги буксирующего и буксируемого судов или получены расчетным путем. Расчет производится в следующем порядке: - определяется сопротивление буксировщика на различных скоростях от нуля до полного хода Vo: - рассчитывается сопротивление на полном ходу:
где: h - пропульсивный коэффициент определяется по формуле Лаппа:
- промежуточные значения сопротивления (R) для любой скорости хода рассчитываются по формуле:
где:
- для застопоренного винта:
где
где Rбук - сопротивление буксировщика; Rбс -сопротивление буксируемого судна; RS - суммарное сопротивление буксировщика и буксируемого судна; * определяется сила тяги винта Ре: - при скорости полного хода Vо она принимается равной сопротивлению Rо;
Контрольная формула: Сила тяги винта буксировщика в кН равна его сопротивлению на полном ходу и может быть рассчитана по приближенной формуле: где: в швартовом режиме (при V=0) сила тяги Рео в кН равна:
по данным таблицы и определенных двух значений силы тяги винта строится паспортная диаграмма буксировки: Рис 1.1. Паспортная диаграмма буксировки
Обозначения на рис. 1.1. Rбук – кривая силы сопротивления буксирующего судна; Rсумм – кривая общего сопротивления, буксирующего и буксируемого судов; Рбук – сила тяги винта буксирующего судна. Точка a на диаграмме определяет равенство сил тяги винта и суммарного сопротивления буксировщика и буксируемого судна; поэтому ее абсцисса - это максимальная скорость буксировки на тихой воде. Допустимая скорость буксировки (Vдоп) определяется из диаграммы исходя из прочности (разрывной нагрузки) буксирной линии: - отрезок ab соответствует сопротивлению буксируемого судна и равен в масштабе диаграммы натяжению буксирной линии, или как ее называют тяге на гаке (Fг) при максимальной скорости буксировки; контрольная формула:
где: Ре - сила тяги винта буксировщика на полном ходу, кН; Аб - коэффициент сопротивления буксировщика, определяемый как отношение силы сопротивления буксировщика на полном ходу (в кН) к квадрату скорости полного хода (в м/с). Абс - коэффициент сопротивления буксируемого судна, определяемый аналогично Аб, но с учетом сопротивления винта.
Для получения допустимой тяги на гаке (Fг доп) известное значение разрывной нагрузки троса (Рраз), из которого состоит однородная буксирная линия или наименее прочного ее участка - при неоднородной буксирной линии, необходимо разделить на коэффициент запаса прочности (k). Значение k определяется исходя из величины Fг: - при Fг 100 кН - k =5; - при Fг 300 кН - k = 3; -при 100 Fг£ 300 кН - значение k определяется интерполяцией;
контрольная формула: где
* полученное значение Fг доп сравнивается с Fг: -при Fгдоп =Fгmax - Vдоп = Vmax; -при Fг доп < F гmax - значение Fг доп в масштабе диаграммы вставляется между кривыми суммарного сопротивления и сопротивления буксировщика, как показано на рисунке. Абсцисса отрезка cd определяет значение допустимой скорости буксировки на тихой воде.
Контрольная формула: где:
Расчет буксирной линии. Расчет производится для определения возможности буксировки на волнении при заданной высоте волны, скорости буксировки и длине буксирной линии. Необходимо отметить, что скорость буксировки на волнении должна быть меньше допустимой скорости буксировки на тихой воде, поскольку в буксирной линии возникают дополнительные динамические нагрузки за счет орбитального движения судов на волнении.
Рис.1.2. Схема буксирной линии.
При буксировке буксирная линия принимает форму цепной линии (см. рис. 1.2). Цепная линия в системе координат XOY описывается следующими уравнениями :
где а - параметр цепной линии, зависящий от величины горизонтальной составляющей силы ее натяжения (Fг) и веса единицы длины цепной линии (р):
Из этих уравнений находим:
Полученные выражения используются при расчетах буксирной линии. Для упрощения расчетов по ним составлены таблицы, входным параметром которых является величина l /a [5].
Расчет однородной буксирной линии. 1. Рассчитывается параметр буксирной линии а=Fг/Рт. Сила тяги на гаке Fг определяется по паспортной диаграмме буксировки, а вес одного метра троса в воде: Рт = 0,86 Р, где Р- вес одного метра троса в воздухе берется из паспортных данных троса. 2. Рассчитывается значение l /a и по таблицам цепной линии или по приведенным выше формулам определяется расстояние между судами АВ=2х и стрелка провеса f. 3. Сила тяги на гаке принимается равной половине разрывного усилия троса Fг = ½ P раз и вновь производится расчеты в соответствии с пп. 1 и 2. Определяется новое расстояние между судами А’В’. 4. Рассчитывается изменение расстояния между судами за счет изменения формы буксирной линии (весовая игра буксирной линии): Dв = A’B’ - АВ. 5. Рассчитывается упругое удлинение троса буксирной линии при изменении нагрузки от Fг до ½ Р раз:
где: d - диаметр троса, Определяется суммарное изменение расстояния - если D ³ hв, то буксировка возможна с заданной скоростью; - в противном случае необходимо или уменьшать скорость буксировки, или увеличивать длину буксирной линии для увеличения величины D.
СНЯТИЕ СУДНА С МЕЛИ Примечание к таблице 3: 1. Судно аналогичное буксируемому судну из раздела «Буксировка». 2. Пробоин и крена нет. Задание по разделу курсовой работы: Оценить возможности снятия судна с мели. Таблица 3. Исходные данные к расчетам по снятию судна с мели.
Примечание: на судне 1 высота борта от ватерлинии до кромки палубы 5 м, на судне 2 – 4м, на судне 3 – 3м.
Таблица 4 Задание на 2 часть «Снятие судна с мели»
Варианты
Задачи 1 —10. Определить скорость судна через t = 60 с после подачи команды СТОП и пройденное расстояние. То же через t = 900 с. Заполнить таблицу
Задачи 11—20. Определить время падения скорости до V=0,2V0 после команды СТОП и пройденное расстояние (время свободного торможения и выбег судна) Заполнить таблицу
Задачи 21—30. Построить график инерционных свойств судна при маневре на СТОП Заполнить таблицы для а, б, в
Задачи 31—40. Определить скорость и пройденное расстояние через t = 120 с после команды ПЗХ, если дополнительно известен максимальный упор заднего хода Pз.х. Посторить графики инерционных свойств судна при маневре Задачи 41—50. Для условий задач 1 — 10 и 31—40 соответственно определить время активного торможения и тормозной путь (нормальное реверсирование).
Задачи 51—60. Для условий задач 1 —10 и 31— 40 соответственно построить график тормозных характеристик судна при маневре на полный задний ход (нормальное реверсирование) в соответствии с НШС. Канаты двойной свивки типа ЛК-О конструкции 6х30 [0+15+15]+7 о.с. (Выдержки из ГОСТ 3083-80)
СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Часть I. Буксировка. Исходные данные 1.1. Определение буксирного снабжения по правилам РС
1.2. Расчет максимальной и допустимой скорости буксировки на тихой воде Расчет пропульсивного коэффициента, по формуле Лаппа Расчет сопротивления на полном ходу Расчет промежуточных значений сопротивления R для любой скорости хода 1.2.2.Определение сопротивления буксируемого судна Расчет пропульсивного коэффициента, по формуле Лаппа Расчет сопротивления на полном ходу Сопротивление застопоренного винта Определение силы тяги винта 1.2.3.Таблица сопротивлений
1.2.4.Построение графика Vmax и Fr при Vmax (по графику) Расчет коэффициента запаса прочности буксирного троса Определение допустимой тяги на гаке (по графику) Frдоп и Vдоп 1.2.5.Vmax, Vдоп и Frдоп по эмпирическим формулам 1.3. Расчет буксирной линии 1.3.1. Расчет однородной буксирной линии 1.3.4. Расчет неоднородной буксирной линии при V=1м/с Расчет 1.3.2.-1.3.4. выполнять по схеме: 2) Pв воде цепи , Pв воде троса - вес одного метра цепи и троса в воде [Н] 3) aт , aц - параметры цепной линии для цепи и троса 4) α – поправочный коэффициент 5) Рассчитать величину и знак отрезка DE. 6) схема цепной линии 7) расчет AB и f 8) проверка ответа через значение стрелки провеса 9) расчет изменения расстояния между судами (только 1.3.2. и 1.3.4.) 10) упругое удлинение троса 11) суммарное изменение расстояния 12) расчёт высоты волны безопасной буксировки
Буксировка 1. Виды морских буксировок. Преимущества и недостатки разных способов. 2. Способы крепления буксирного троса при морской буксировке. 8. Снабжение судов для аварийной буксировки. Аварийное буксирное устройство (Emergency towing arrangement - ETA). 9. Пропульсивный коэффициент.
Снятие судна с мели
Расчет маневренных характеристик морского судна 1. Присоединенные массы воды. 6. Момент начала третьего периода торможения.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Пояснительная записка 3 Рекомендуемая литература 4 Буксировка 5 Снятие судна с мели 16 Расчет маневренных характеристик морского судна 29 Контрольные вопросы 39
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА ИМЕНИ АДМИРАЛА С.О.МАКАРОВА
ФАКУЛЬТЕТ НАВИГАЦИИ И СВЯЗИ
Кафедра Маневрирования и управление судном
Методическое пособие для выполнения курсовой работы по управлению судном
Для курсантов и студентов заочников по специальности 24.02 «Судовождение на морских путях»
Санкт-Петербург 2014
Методическое пособие разработано д.т.н. профессором Развозовым С.Ю. и к.т.н. доцентом, профессором кафедры Махиным В.П. Рассмотрено и рекомендовано к изданию на заседании кафедры маневрирования и управления судном , протокол № 10 от 30 мая 2014 года.
Пояснительная записка Методические указания по выполнению курсовой работы предназначены как для курсантов так и для студентов-заочников судоводительской специальности. В задание по курсовой работе включены три темы, являющиеся наиболее важными и актуальными для обеспечения безопасности судна в экстремальных условиях его эксплуатации (см. табл. 1). Таблица 1. Распределение материала по темам и формам работы
Курсовая работа выполняется на стандартных листах формата А4 размером 210х297 мм. Текст и рисунки размещаются на одной стороне листа в рукописном или машинописном (компьютерная распечатка) виде. При компьютерной распечатке можно использовать стандартные листы формата А5. Листы нумеруются и сшиваются в брошюру. Брошюра должна иметь титульный лист с указанием исполнителя и проверяющего и состоять из трех глав (буксировка судов морем; снятие судна с мели; расчет маневренных характеристик морского судна) и списка использованной литературы. Расчеты по формулам должны быть представлены поэтапно с указанием всех используемых величин. Не допускается указывать конечный результат без необходимых промежуточных расчетов. Например: не допускается
должно быть:
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Кубачев Н.А. и др. Сборник задач по управлению судном. М.:Транспорт, 1984. 139с. 2. Управление судном: Учебник для высших инженерных морских училищ. Под редакцией Снопкова В.И. - М.: Транспорт, 2004, 359с. 3. Методика определения стягивающих усилий при снятии судов с мели: РД 31.70.04-82/ ММФ.- М.: В/О Мортехинформреклама, 1983, 64 с. 4. Дунаевский Я.И. Снятие судна с мели. - М.: Транспорт, 1984, 168 с. 5. Лесков М.М. и др. Таблицы для расчета цепной линии. - М.: Рекламинформбюро ММФ, 1975, 38с. 6. Правила Российского Морского Регистра Судоходства.
БУКСИРОВКА Таблица 2. Исходные данные для курсовой работы
Примечание к таблице 2: 1. Буксирная линия состоит из скрепленных между собой аварийных буксирных тросов буксирующего и буксируемого судов. 2. Для крепления буксира используются браги, поэтому длину буксирной линии принимать равной сумме длин тросов обоих судов (варианты 1-9). В вариантах 10-18 буксируемое судно использует двойную длину своего аварийного буксирного троса в дополнение к длине аварийного буксирного троса буксирующего судна. В вариантах 19-27 буксирующее судно использует двойную длину своего аварийного буксирного троса в дополнение к длине аварийного буксирного троса буксируемого судна. 3. Буксировка производится с застопоренным винтом буксируемого судна.
Задание по разделу курсовой работы: Определить: 1. Допустимую скорость буксировки на тихой воде -Vдоп. 2. При какой высоте волны возможна буксировка со скоростью Vдоп 3. При какой высоте волны возможна буксировка со скоростью V = 1 м/с.
Определение буксирного снабжения по правилам Российского Морского Регистра Судоходства
Выбор размеров буксирных канатов морских транспортных (сухогрузных, наливных, пассажирских) и рыболовных судов производится в зависимости от характеристики снабжения
где: Δ - водоизмещение судна при осадке по летнюю грузовую ватерлинию, т; В - ширина судна, м; Hp - условная высота от летней грузовой ватерлинии до верхней кромки палубы у борта самой высокой рубки, имеющей ширину более чем 0.25В, м. При определении величины hp седловатость и дифферент не учитываются, т.е. hp следует вычислять как сумму надводного борта и высоту бортов всех ярусов надстроек а также рубок, имеющих ширину свыше 0.25В. Если рубка шириной более 0.25В располагается над рубкой шириной 0.25В или мене, то высота последней в величину hp не включается. Aw - площадь парусности в пределах длины судна L, считая от летней грузовой ватерлинии, м2. Раздел ознакомительный, расчетов по вышеприведенной формуле производить не надо.
Все морские суда длиной до 180 м должны быть снабжены буксирным канатом, который считается частью аварийного снабжения и используется соответственно только в аварийной ситуации. Суда длиной более 180 м могут не иметь буксирного каната. Длина буксирного каната в метрах равна:
Результат вычисления округляется в обе стороны до ближайших 20 м. Минимальная длина каната должна быть равна 180 м, однако нет необходимости принимать её более 300 м, даже если по расчету она получается большей. Поперечное сечение (диаметр) каната выбирают по его разрывному усилию в кН из условия
Не следует выбирать канат с разрывным усилием менее 98 или более 1470 кН. Ограничение разрывного усилия каната вызвано стремлением облегчить операции по передаче каната на буксирующее судно. Ограничение длины каната обусловлено тем, что в морской практике при буксировках на волнении в дополнение к буксирному канату используются якорные цепи. ОСТ 5.2333-80 рекомендует в качестве буксирных тросов при использовании их без автоматических буксирных лебедок стальные оцинкованные канаты двойной свивки типа ЛК (линейное касание), имеющих 6х30=180 проволочек и 7 органических сердечников. [Канат двойной свивки типа ЛК-О конструкции 6х30(0+15+15) + 7 о.с. (ГОСТ 3083-80)]. ЛК-О - линейное касание, односторонней свивки. 6х30 – шесть прядей, в каждой пряди по 30 проволочек (в первом слое 0 проволочек, во втором и третьем слоях по 15 проволочек). 7 о.с. – 7 органических сердечников. Для обеспечения гибкости каната предел прочности проволоки принимают не более 1175-1370 Н/мм2. При выборе троса необходимо указать все его данные по ГОСТ, включая название ГОСТ.
Схема расчетов.
Расчет максимальной и допустимой скорости буксировки на тихой воде.
Максимальная скорость буксировки (Vmax) определяется силой тяги винта буксировщика, которая должна быть равна суммарной силе сопротивления буксируемого и буксирующего судов. Эта скорость определяется из паспортной диаграммы буксировки - графика зависимостей тяги винта буксировщика, сопротивления буксировщика и суммарного сопротивления буксировщика и буксируемого судна от скорости буксировки. Данные для построения диаграммы могут быть взяты из паспортной диаграммы тяги буксирующего и буксируемого судов или получены расчетным путем. Расчет производится в следующем порядке: - определяется сопротивление буксировщика на различных скоростях от нуля до полного хода Vo: - рассчитывается сопротивление на полном ходу:
где: h - пропульсивный коэффициент определяется по формуле Лаппа:
- промежуточные значения сопротивления (R) для любой скорости хода рассчитываются по формуле:
где:
- для застопоренного винта:
где
где Rбук - сопротивление буксировщика; Rбс -сопротивление буксируемого судна; RS - суммарное сопротивление буксировщика и буксируемого судна; * определяется сила тяги винта Ре: - при скорости полного хода Vо она принимается равной сопротивлению Rо;
Контрольная формула: Сила тяги винта буксировщика в кН равна его сопротивлению на полном ходу и может быть рассчитана по приближенной формуле: где: в швартовом режиме (при V=0) сила тяги Рео в кН равна:
по данным таблицы и определенных двух значений силы тяги винта строится паспортная диаграмма буксировки: Рис 1.1. Паспортная диаграмма буксировки
Обозначения на рис. 1.1. Rбук – кривая силы сопротивления буксирующего судна; Rсумм – кривая общего сопротивления, буксирующего и буксируемого судов; Рбук – сила тяги винта буксирующего судна. Точка a на диаграмме определяет равенство сил тяги винта и суммарного сопротивления буксировщика и буксируемого судна; поэтому ее абсцисса - это максимальная скорость буксировки на тихой воде. Допустимая скорость буксировки (Vдоп) определяется из диаграммы исходя из прочности (разрывной нагрузки) буксирной линии: - отрезок ab соответствует сопротивлению буксируемого судна и равен в масштабе диаграммы натяжению буксирной линии, или как ее называют тяге на гаке (Fг) при максимальной скорости буксировки; контрольная формула:
где: Ре - сила тяги винта буксировщика на полном ходу, кН; Аб - коэффициент сопротивления буксировщика, определяемый как отношение силы сопротивления буксировщика на полном ходу (в кН) к квадрату скорости полного хода (в м/с). Абс - коэффициент сопротивления буксируемого судна, определяемый аналогично Аб, но с учетом сопротивления винта.
Для получения допустимой тяги на гаке (Fг доп) известное значение разрывной нагрузки троса (Рраз), из которого состоит однородная буксирная линия или наименее прочного ее участка - при неоднородной буксирной линии, необходимо разделить на коэффициент запаса прочности (k). Значение k определяется исходя из величины Fг: - при Fг 100 кН - k =5; - при Fг 300 кН - k = 3; -при 100 Fг£ 300 кН - значение k определяется интерполяцией;
контрольная формула: где
* полученное значение Fг доп сравнивается с Fг: -при Fгдоп =Fгmax - Vдоп = Vmax; -при Fг доп < F гmax - значение Fг доп в масштабе диаграммы вставляется между кривыми суммарного сопротивления и сопротивления буксировщика, как показано на рисунке. Абсцисса отрезка cd определяет значение допустимой скорости буксировки на тихой воде.
Контрольная формула: где:
Расчет буксирной линии. Расчет производится для определения возможности буксировки на волнении при заданной высоте волны, скорости буксировки и длине буксирной линии. Необходимо отметить, что скорость буксировки на волнении должна быть меньше допустимой скорости буксировки на тихой воде, поскольку в буксирной линии возникают дополнительные динамические нагрузки за счет орбитального движения судов на волнении.
Рис.1.2. Схема буксирной линии.
При буксировке буксирная линия принимает форму цепной линии (см. рис. 1.2). Цепная линия в системе координат XOY описывается следующими уравнениями :
где а - параметр цепной линии, зависящий от величины горизонтальной составляющей силы ее натяжения (Fг) и веса единицы длины цепной линии (р):
Из этих уравнений находим:
Полученные выражения используются при расчетах буксирной линии. Для упрощения расчетов по ним составлены таблицы, входным параметром которых является величина l /a [5].
Расчет однородной буксирной линии. 1. Рассчитывается параметр буксирной линии а=Fг/Рт. Сила тяги на гаке Fг определяется по паспортной диаграмме буксировки, а вес одного метра троса в воде: Рт = 0,86 Р, где Р- вес одного метра троса в воздухе берется из паспортных данных троса. 2. Рассчитывается значение l /a и по таблицам цепной линии или по приведенным выше формулам определяется расстояние между судами АВ=2х и стрелка провеса f. 3. Сила тяги на гаке принимается равной половине разрывного усилия троса Fг = ½ P раз и вновь производится расчеты в соответствии с пп. 1 и 2. Определяется новое расстояние между судами А’В’. 4. Рассчитывается изменение расстояния между судами за счет изменения формы буксирной линии (весовая игра буксирной линии): Dв = A’B’ - АВ. 5. Рассчитывается упругое удлинение троса буксирной линии при изменении нагрузки от Fг до ½ Р раз:
где: d - диаметр троса, Определяется суммарное изменение расстояния - если D ³ hв, то буксировка возможна с заданной скоростью; - в противном случае необходимо или уменьшать скорость буксировки, или увеличивать длину буксирной линии для увеличения величины D.
СНЯТИЕ СУДНА С МЕЛИ Примечание к таблице 3: 1. Судно аналогичное буксируемому судну из раздела «Буксировка». 2. Пробоин и крена нет. Задание по разделу курсовой работы: Оценить возможности снятия судна с мели. Таблица 3. Исходные данные к расчетам по снятию судна с мели.
Примечание: на судне 1 высота борта от ватерлинии до кромки палубы 5 м, на судне 2 – 4м, на судне 3 – 3м.
Таблица 4 Задание на 2 часть «Снятие судна с мели»
Силы действующие на судно, сидящее на мели. Реакция грунта (сила давления судна на грунт). При посадке на мель уменьшается осадка судна, т.е. происходит как бы потеря его водоизмещения, которая приводит к нарушению равновесия между весом судна и силами поддержания воды. Реакция грунта: Величина потерянного водоизмещения ΔD определяется: где: q - число тонн на 1 м осадки (определяется по грузовой шкале с учетом плотности воды); Тср - средняя осадка до посадки на мель:
Т'н и Т'к - осадки носом и кормой, снятые после посадки на мель.
Сила присасывания грунта - частицы грунта прилипают к корпусу, создавая эффект присасывания тем больший, чем большей вязкостью обладает грунт. Наибольшее присасывание наблюдается у вязкой глины. Сила ударов волн - при длительном воздействии приводит к разрушению корпуса. При снятии с мели, как правило, оказывает положительное влияние - раскачивая корпус и тем самым уменьшая силу присасывания и силу трения корпуса о грунт.
Взвешивающее усилие волны – волна, накатывающая на судно, приподнимает его над грунтом. В некоторых случаях специально создают волну с тем, чтобы снять судно с мели. Сила давления ветра - в зависимости от направления ветра увеличивает или уменьшает тяговое усилие, необходимое для снятия судна с мели.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-19; Просмотров: 346; Нарушение авторского права страницы
= 
м 
- мощность двигателя в квт; 
@ 0,98; 
@ 0,99 - коэффициенты полезного действия валопровода и редуктора;
- диаметр винта;
составляется таблица сопротивлений:
, кН
сила тяги винта буксировщика, кН;
мощность силовой установки буксировщика, кВт.
,
- разрывная нагрузка троса в кН.
- размерный коэффициент сопротивления буксируемого судна, определяемый как отношение величины сопротивления буксируемого судна с учетом сопротивления винта в кН при скорости буксировки Vб к квадрату этой скорости:
- длина буксирной линии, e - упругость троса (сталь - e = 37 кН/мм²). 
, которое сравнивается с высотой волны hв:
, где g - ускорение свободного падения. При повреждении корпуса и поступлении воды внутрь судна сила реакции грунта увеличивается на величину веса влившейся воды.
,